Цинк, світ металів

У різні часи він називався по-різному: спелтером, туцпей, шпиаутер. Назва «цинк» введено М. В. Ломоносовим в 1742 р

У минулому цинк досить широко застосовувався в різних областях прикладного мистецтва. З нього виготовляли барельєфи, скульптури, одержувані карбуванням свічники, бра, підставки для ламп. Наприклад, барельєфи на пам'ятнику-каплиці у Іллінський воріт в Москві виконані з цинку.

В даний час основне призначення цинку - охороняти залізо і сплави на його основі від корозійного руйнування. Корозія металів в розчинах електролітів розглядається як результат дії найдрібніших гальванічних елементів, що з'являються в місці контакту металів і електроліту. Так як кристалічна решітка металу і електроліту утворені частками, що володіють електричними полями, то на кордоні між металом і електролітом створюється перехідною електричний шар, або стрибок потенціалу, величина якого називається електродним потенціалом. Всі метали за величиною електродного потенціалу в даному середовищі можна розташувати в порядку зростання значень потенціалу. Для морської води і атмосферної вологи цей ряд виглядає так: літій - магній - цинк - алюміній - кадмій - залізо - олово - нікель - хром.

У будь-якому контакті з двох металів метал, розташований лівіше в ряді напруг, є анодним ділянкою електрохімічної ланцюга, і він руйнується, виключаючи руйнування катодного ділянки. Якщо, наприклад, суцільність цинкового покриття по залізу порушилася, то руйнуватися (корродировать) буде тільки покриття. І поки всі покриття не прокорродірует, залізо руйнуватися не буде. Такий спосіб покриття є найкращим серед металевих покриттів, застосовуваних як спосіб захисту від корозії.

Оцинковують не тільки листове залізо, а й дрібні деталі, наприклад кріпильні. Методів нанесення цинку на сталеві деталі багато. Найбільш поширеним є занурення в розплавлений цинк (цей метод відомий понад 200 років), диффузионное цинкування (занурення в порошок цинку дрібних деталей і нагрів до 400 ° С) і гальванічний спосіб. Перераховані методи дають покриття від 0,02 до 0,1 мм. Близько половини світового видобутку цинку витрачається на захист стали від корозійного руйнування, т. Е. На зменшення безповоротних втрат стали, підвищення довговічності і надійності сталевих конструкцій.

Близько 25% цинку витрачається на легування і отримання сплавів. Це, перш за все, латунь, високоміцні алюмінієві сплави, припої і легкоплавкі цинкові сплави для художніх виробів, в тому числі і для декоративних елементів (емблеми, марки) на автомашинах, холодильниках і т. Д. Зазвичай склад таких сплавів наступний: цинк (93 -95%), алюміній (3-4%) і мідь (1-3%).

Майже 200 років використовується цинк в гальванічних елементах. У 1793 році італійський фізик Алессандро Вольта (1745-1827) запропонував пристрій, що представляє собою чергуються мідні і цинкові гуртки з прокладками з сукна, які були змочені кислотою. «Вольтів стовп» - таку назву отримав перший гальванічний елемент. З того часу минуло майже два століття і було запропоновано безліч типів гальванічних елементів, але негативний електрод в переважній більшості конструктивних розробок виготовлявся з цинку або його з'єднань. Згодом гальванічні елементи поступилися своїм місцем акумуляторів, які можна назвати другим поколінням гальванічних елементів, а негативний електрод залишився таким же - сплавом на основі 'цинку.

Ще більш солідний стаж роботи деяких сполук цинку. Так, оксид цинку почав свій робочий шлях в середні століття в медицині - білий порошок оксиду цинку, посипаний на рани, що кровоточать, сприяв їх швидкому рубцюванню. І нині багато мазі, очні краплі, дитяча присипка містять оксид цинку. Трохи пізніше європейські модниці стали застосовувати оксид цинку в якості пудри. До речі, сьогоднішня пудра являє собою дрібний порошок цього з'єднання, до якого додаються ароматичні речовини. У 1781 р найпростішим способом (перемішуванням порошку оксиду цинку і оліфи) була отримана біла фарба - цинкові білила. Цинкові білила витіснили свинцеві білила, які з часом втрачають білизну - результат освіти сірчистого свинцю чорного кольору. Цинкові білила є основою для отримання фарб різних кольорів - жовтого, сірого, зеленого та ін. Оксид цинку застосовується у виробництві скла. Його присутність надає склу термічну стійкість, що дозволило випускати посуд, в якій можна кип'ятити воду. Оксид цинку дає можливість отримувати молочне скло - у виробництві електроламп.

Використовується оксид цинку і у виробництві гумових шин. Якщо порівняти довговічність гумової шини, в якій до 40% оксиду цинку, і довговічність гумової шини без оксиду цинку, отримаємо співвідношення близько 5: 1. Виявляється, оксид цинку підвищує теплопровідність гуми і, як наслідок, її довговічність - шина працює в більш м'якому температурному режимі.

Цинк чистоти 99,999 і вищою придатний для зберігання соляної кислоти - нова область застосування!
Наука знаходить все більше застосування цинку, сплавів на його основі і з'єднанням.

Світове виробництво цинку в рік становить близько 6 млн. Т, т. Е. 3-е місце серед кольорових металів (після алюмінію і міді).

Схожі статті